煤材锅炉等粒子烧点初级烧点效率实验探讨

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　　煤粉的着火主要是一个热着火过程。煤粉在受热后，温度逐渐升高，达到着火点后迅速燃烧，燃烧反应放出热量，使煤粉周围环境温度升高，促使燃烧活化中心不断扩大，燃烧反应速度加快，进而使燃烧反应加速进行。而煤粉的燃烧过程通常要经历挥发分开始燃烧前对煤粒的加热、挥发分的析出和燃烧、进一步对焦炭剩余物加热、焦炭的燃尽4个连续的阶段。为了达到高效稳定的着火燃烧目的，有必要对燃烧过程进行强化。而强化燃烧区的主要措施有：提高燃烧区的温度、提高燃料的反应能力、强化热质交换过程等。能够满足上述要求的是提高燃料的反应能力、提高燃烧过程的稳定性和强度。有关资料表明，热化学处理法是提高燃料反应能力最有效的方法之一，采用等离子体对煤粉进行热化学处理是工程应用中较有效的手段之一。

　　当煤粉气流通过等离子体时，在燃料流中形成T > 4 000K的局部高温区，煤粉颗粒落入该区后受到高温冲击，骤然受热。在此过程中伴随着迅速释放挥发物、并使煤粉颗粒破裂粉碎，在炉膛内无火焰状态下直接点燃煤粉，从而实现锅炉的无油启动和无油低负荷稳燃。

　　锅炉型式：亚临界参数、控制循环汽包锅炉，单炉膛型布置、一次中间再热、平衡通风、全钢构架悬吊结构、紧身封闭、固态排渣，采用四角切向燃烧方式、侧煤仓布置。

　　最大连续蒸发量： 2 070t/ h;锅炉保证热效率(按低位发热量) ： 92 5%;燃烧器型式、布置方式：水平浓淡燃烧器、四角切向燃烧;空气预热器型式：三分仓回转式空预器串联一次风管式空预器;回转式空预器出口一次风温度： 336 (设计煤种)、342 (校核煤种) ;管式空预器出口一次风温度： 430 (设计煤种)、430 (校核煤种)。

　　燃煤我国煤炭资源十分丰富，地质储藏量估计320亿t多，截止到2007年已探明的储藏量中，内蒙古自治区褐煤储藏量居全国第一位，本试验机组设计煤种为内蒙古锡林浩特胜利煤田一号露天矿原煤，校核煤种为锡林浩特胜利煤田一号露天矿开采、储运等条件变化所引起的变化峰值。设计和校核煤种的煤质简要工业分析见。

　　设计和校核煤种的煤质成分分析工业、元素分析符号单位设计煤种校核煤种全水分M t % 29 50 33 00空气干燥基水分M ad % 14 71 15 00收到基灰分A a r % 13 43 13 40干燥无灰基挥发份V daf % 46 80 46 91收到基低位发热量Q net ar kJ/ kg 14 720 13 400 2 3制粉系统型式中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统，每台炉配8台中速磨煤机;锅炉( BM CR)燃煤量： 386 7t/ h(设计煤种) ，430 3t/ h(校核煤种) ;磨煤机出口风煤比： 2 33(设计煤种时， BM CR工况) ;磨煤机入口干燥介质温度( BM CR工况) ：289 (设计煤种) ， 348 (校核煤种) ;磨煤机出口干燥介质温度： 63 (设计煤种) ;63 (校核煤种)< 2>。

　　褐煤等离子点火系统主要设计方案3 1煤粉来源采用直吹式制粉系统的锅炉在安装等离子点火系统时所要解决的首要问题就是在锅炉冷态启动时使磨煤机具备启动条件，并磨制出合格的煤粉。

　　冷炉制粉的关键是热风来源。由于该炉燃用褐煤，热风温度要求达到350以上，采用蒸汽加热现场不具备合适的汽源。所以考虑在磨煤机入口热风管道内设置小油枪对磨煤机入口进风进行加热。

　　在锅炉冷态启动时利用小油枪将磨入口热风加热到制粉需要的温度。小油枪一直运行到空预器出口一次热风温度达到200后退出运行，改由正式热风系统制粉。根据磨煤机运行参数，以小油枪加热器前空气温度0计算，按照等离子点火投运初期需要加热的风量，投运总出力为860kg/ h的小油枪即可给磨煤机提供满足点火要求的348热风。

　　等离子燃烧器的布置采用将锅炉原有的A层主燃烧器改造为兼有等离子点火功能主燃烧器的方案，将A层4台主燃烧器改造为兼有等离子点火功能的燃烧器。在锅炉点火和稳燃期间，该燃烧器具有等离子点火和稳燃功能;在锅炉正常运行时，该燃烧器具有主燃烧器功能。等离子载体风系统载体风是等离子电弧的介质，等离子电弧形成后，通过线圈形成的强磁场的作用压缩成为压缩电弧，需要压缩空气以一定的流速吹出阳极才能形成可利用的电弧。因此，等离子点火系统的需要配备压缩空气系统作为载体风，压缩空气的要求是洁净的而且是压力稳定的。

　　采用罗茨风机供等离子载体风，一台运行一台备用。等离子点火装置上的载体风管道上设有压力表和一个压力开关，把压力满足信号送回本燃烧器整流柜。等离子点火装置入口的压缩空气压力要求不大于0 02M Pa，每台等离子装置的压缩空气流量约为1 0NM 3 / min 1 5NM 3 / min.试验内容和测试方法为了提高褐煤锅炉等离子装置点火初期燃尽率，保证机组运行安全，在上都4号锅炉进行一次较为全面的等离子点火试验。进行等离子点火燃烧器一次风管调平和测速管标定试验。

　　在冷炉启动过程中，进行等离子点火最佳点火工况试验，同时记录相应的数据，包括：磨煤机的煤量、风量、出口和入口温度，一、二次风温，汽包压力，主蒸汽和再热蒸汽温度，燃烧器、汽包、过热器和再热器壁温以及小油枪参数等。